细胞的结构与物质运输：一座有序运转的工厂
把细胞想成一座工厂：细胞膜是围墙与门卫，细胞器是各司其职的车间，细胞核是总部档案室，而物质运输就是厂内厂外的物流系统。本章的记忆任务很重，但「工厂类比」能帮你把零散的结构串成流水线。
细胞学说与原核、真核之别
细胞学说（施莱登、施旺）：一切动植物都由细胞发育而来，细胞是动植物结构的基本单位。它揭示了动植物之间的统一性。
最本质的分类依据是有无以核膜为界限的细胞核：
| 对比项 | 原核细胞 | 真核细胞 |
| 细胞核 | 无核膜，只有拟核（环状 DNA 集中区） | 有核膜包被的细胞核 |
| 细胞器 | 只有核糖体（无膜细胞器） | 有线粒体、内质网等一整套 |
| 细胞壁 | 主要成分肽聚糖（蓝细菌、多数细菌） | 植物细胞壁主要成分纤维素和果胶 |
| 代表 | 蓝细菌（蓝藻）、细菌、放线菌 | 动物、植物、真菌 |
蓝细菌虽是原核，却含叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用——「原核自养」的典型。判断窍门：带「菌」字的不一定都是原核（乳酸菌、大肠杆菌是原核，酵母菌、霉菌是真核）；带「藻」的未必是原核（蓝细菌原核，绿藻、衣藻真核）。
细胞膜：流动的门卫
制备细胞膜选哺乳动物成熟红细胞——没有细胞核和众多细胞器膜干扰，放进清水吸水涨破即可。成分：磷脂（双分子层构成基本骨架）与蛋白质（功能的主要承担者，种类数量与功能复杂程度相关），外侧还有糖蛋白（识别、信息交流）。
流动镶嵌模型的两个要点常被混为一谈：
- 结构特点：具有一定的流动性（磷脂分子与大多数蛋白质都能运动）——胞吞胞吐、变形虫运动、细胞融合的原理；
- 功能特性：选择透过性（水分子可自由通过、被选择的离子和小分子可以通过，大分子不能）。
细胞膜三大功能：将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞（相对性：病原体、毒素也能进来）；进行细胞间的信息交流（激素、胞间接触、胞间连丝）。
细胞器：分工明确的车间
| 细胞器 | 膜层数 | 功能要点 |
| 线粒体 | 双层 | 有氧呼吸的主要场所（动力车间），内膜向内折叠成嵴增大膜面积 |
| 叶绿体 | 双层 | 光合作用的场所（养料制造车间），类囊体堆叠成基粒 |
| 内质网 | 单层 | 蛋白质合成加工及脂质合成的「车间」，向内连核膜向外连细胞膜 |
| 高尔基体 | 单层 | 蛋白质加工、分类、包装的「发送站」；植物细胞中与细胞壁形成有关 |
| 核糖体 | 无膜 | 合成蛋白质（生产蛋白质的机器） |
| 溶酶体 | 单层 | 内部含多种水解酶，「消化车间」，分解衰老细胞器、吞噬病菌 |
| 液泡 | 单层 | 含细胞液（糖类、无机盐、色素），调节植物细胞内环境，与花果颜色有关 |
| 中心体 | 无膜 | 动物细胞和低等植物细胞有，与细胞有丝分裂有关 |
分泌蛋白（如胰岛素、消化酶、抗体）的合成运输路线是年年必考的流水线：
核糖体（合成肽链）→ 内质网（加工成较成熟蛋白，出芽形成囊泡）→ 高尔基体（进一步加工包装，再出囊泡）→ 细胞膜（胞吐分泌）。全程需线粒体供能。研究该路径用同位素标记法（3H 标记亮氨酸），放射性依次出现在核糖体 → 内质网 → 高尔基体 → 细胞膜及分泌物的培养液中。
细胞核：遗传信息库、细胞代谢和遗传的控制中心。核膜双层、有核孔（大分子物质如 RNA、蛋白质的选择性通道，DNA 不能出）；核仁与某种 RNA 的合成及核糖体的形成有关；染色质（DNA + 蛋白质）是遗传信息的载体。
物质运输：被动、主动与大宗物流
| 方式 | 方向 | 载体 | 能量 | 典型实例 |
| 自由扩散 | 高浓度 → 低 | 不需要 | 不需要 | 、、、乙醇、甘油、苯 |
| 协助扩散 | 高浓度 → 低 | 需要（转运蛋白） | 不需要 | 红细胞吸收葡萄糖 |
| 主动运输 | 低浓度 → 高（可逆浓度） | 需要 | 需要 | 小肠吸收葡萄糖、氨基酸； 进入细胞 |
| 胞吞、胞吐 | 大分子、颗粒 | 不需要（依赖膜流动性） | 需要 | 白细胞吞噬病菌；分泌蛋白排出 |
主动运输的意义：保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收营养物质、排出代谢废物——「想吸收的浓了也要吸，想排的稀了也要排」。
渗透作用与质壁分离
渗透作用发生的两个条件：具有半透膜；膜两侧溶液具有浓度差。水分子总净移动方向：向溶液浓度更高的一侧（低浓度一侧水「多」，往「稀」处跑的水分子反而少）。
植物细胞的渗透系统：原生质层（细胞膜 + 液泡膜 + 两膜之间的细胞质）相当于半透膜；细胞液与外界溶液构成浓度差。
实验要点：外界溶液浓度 细胞液浓度 ⇒ 细胞失水，发生质壁分离；再置于清水（或低浓度溶液）中 ⇒ 自动复原。用 蔗糖溶液（过浓细胞快速死亡不复原，过稀现象不明显）。不能用 、尿素等做「不复原」的对照组——它们能被细胞主动吸收，会自动复原。
该实验的三大用途：证明原生质层相当于半透膜；判断细胞的死活（死细胞不发生质壁分离）；粗略测定细胞液浓度范围（找「既不明显分离也不复原」的临界浓度）。
记忆点：本章一条主线——膜的选择透过性是活细胞功能的基石。被动运输「顺水推舟」，主动运输「逆流而上」要耗 ATP；质壁分离就是一张活的渗透压试卷，细胞用失水还是复原「作答」。